Карбоксиметил целлюлоз (CMC) ба метил целлюлоз (MC) нь олон салбарт өргөн хэрэглэгддэг целлюлозын хоёр дериватив юм. Хэдийгээр эдгээр нь хоёулаа байгалийн целлюлозоос гаралтай боловч химийн өөрчлөлтийн өөр өөр процессоос шалтгаалан CMC болон MC нь химийн бүтэц, физик, химийн шинж чанар, хэрэглээний талбарт ихээхэн ялгаатай байдаг.
1. Эх сурвалж ба үндсэн тойм
Карбоксиметилцеллюлозыг (CMC) байгалийн целлюлозыг шүлтийн боловсруулалтын дараа хлор цууны хүчилтэй урвалд оруулснаар бэлтгэдэг. Энэ нь анионик усанд уусдаг целлюлозын дериватив юм. CMC нь ихэвчлэн натрийн давс хэлбэрээр байдаг тул үүнийг мөн натрийн карбоксиметил целлюлоз (Na-CMC) гэж нэрлэдэг. Уусах чанар, зуурамтгай чанарыг тохируулах функцтэй тул CMC нь хүнс, эм зүй, газрын тосны өрөмдлөг, нэхмэл, цаасны үйлдвэрүүдэд өргөн хэрэглэгддэг.
Метилцеллюлозыг (MC) целлюлозыг метил хлорид (эсвэл бусад метилжүүлэх урвалж) -аар метилжүүлэх замаар бэлтгэдэг. Энэ нь ион бус целлюлозын дериватив юм. MC нь дулааны гель шинж чанартай, уусмал нь халах үед хатуурч, хөргөх үед уусдаг. Өвөрмөц шинж чанараараа MC нь барилгын материал, эмийн бэлдмэл, бүрэх, хүнсний болон бусад үйлдвэрүүдэд өргөн хэрэглэгддэг.
2. Химийн бүтэц
CMC-ийн үндсэн бүтэц нь целлюлозын β-1,4-глюкозидын бондын глюкозын нэгж дээр карбоксиметилийн бүлгийг (–CH2COOH) нэвтрүүлэх явдал юм. Энэ карбоксил бүлэг нь түүнийг анионик болгодог. CMC-ийн молекулын бүтэц нь олон тооны натрийн карбоксилатын бүлгүүдийг агуулдаг. Эдгээр бүлгүүд усанд амархан задарч, CMC молекулуудыг сөрөг цэнэгтэй болгодог тул усанд сайн уусах, өтгөрүүлэх шинж чанартай байдаг.
МК-ийн молекулын бүтэц нь целлюлозын молекулуудад метокси бүлгүүдийг (–OCH3) нэвтрүүлэх явдал бөгөөд эдгээр метокси бүлгүүд нь целлюлозын молекул дахь гидроксил бүлгийн зарим хэсгийг орлуулдаг. МК-ийн бүтцэд ионжсон бүлгүүд байдаггүй тул ионждоггүй, өөрөөр хэлбэл уусмалд задрахгүй, цэнэгжихгүй. Түүний өвөрмөц дулааны гель шинж чанар нь эдгээр метокси бүлгүүд байгаатай холбоотой юм.
3. Уусах чадвар ба физик шинж чанар
CMC нь усанд сайн уусах чадвартай бөгөөд хүйтэн усанд хурдан уусч тунгалаг наалдамхай шингэн үүсгэдэг. Энэ нь анионик полимер тул CMC-ийн уусах чанар нь усны ионы хүч ба рН-ийн утгаас хамаардаг. Давс ихтэй орчин эсвэл хүчтэй хүчиллэг нөхцөлд CMC-ийн уусах чадвар, тогтвортой байдал буурна. Үүнээс гадна CMC-ийн зуурамтгай чанар нь янз бүрийн температурт харьцангуй тогтвортой байдаг.
Усанд МК-ийн уусах чадвар нь температураас хамаарна. Үүнийг хүйтэн усанд уусгаж болох боловч халах үед гель үүсэх болно. Энэхүү дулааны гель шинж чанар нь МК-д хүнсний үйлдвэрлэл, барилгын материалын салбарт онцгой үүрэг гүйцэтгэх боломжийг олгодог. Температур нэмэгдэхийн хэрээр МК-ийн зуурамтгай чанар буурч, ферментийн задрал, тогтвортой байдалд сайн тэсвэртэй байдаг.
4. Зуурамтгай чанар
CMC-ийн зуурамтгай чанар нь түүний хамгийн чухал физик шинж чанаруудын нэг юм. Зуурамтгай чанар нь түүний молекул жин ба орлуулах зэрэгтэй нягт холбоотой. CMC уусмалын зуурамтгай чанар нь тохируулга сайтай бөгөөд бага концентраци (1%-2%) үед ихэвчлэн илүү их зуурамтгай чанар үүсгэдэг тул өтгөрүүлэгч, тогтворжуулагч, түдгэлзүүлэгч бодис болгон ашигладаг.
MC-ийн зуурамтгай чанар нь түүний молекул жин ба орлуулах зэрэгтэй холбоотой байдаг. Өөр өөр зэрэгтэй орлуулах MC нь өөр өөр зуурамтгай чанар бүхий шинж чанартай байдаг. МК нь уусмал дахь өтгөрүүлэх нөлөөтэй боловч тодорхой температурт халаахад МК-ийн уусмал гель болно. Энэхүү гель үүсэх шинж чанарыг барилгын салбарт (гипс, цемент гэх мэт) болон хүнсний үйлдвэрлэлд өргөн ашигладаг (өтгөрүүлэх, хальс үүсгэх гэх мэт).
5. Хэрэглэх талбар
CMC-ийг хүнсний үйлдвэрлэлд өтгөрүүлэгч, эмульгатор, тогтворжуулагч, түдгэлзүүлэгч бодис болгон ашигладаг. Жишээлбэл, зайрмаг, тараг, жимсний ундаанд CMC нь найрлагыг ялгахаас үр дүнтэй сэргийлж, бүтээгдэхүүний амт, тогтвортой байдлыг сайжруулдаг. Газрын тосны салбарт CMC-ийг өрөмдлөгийн шингэний шингэний шингэн болон шингэний алдагдлыг хянахад туслах шавар цэвэрлэх бодис болгон ашигладаг. Нэмж дурдахад CMC нь цаасны үйлдвэрлэлд целлюлозыг өөрчлөх, нэхмэлийн үйлдвэрт хэмжээсийг тодорхойлоход хэрэглэгддэг.
МК нь барилгын салбарт, ялангуяа хуурай зуурмаг, плитаны цавуу, шаваасны нунтаг зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг. Өтгөрүүлэгч болон ус хадгалах бодисын хувьд MC нь барилгын гүйцэтгэл, бэхэлгээний бат бөх чанарыг сайжруулж чадна. Эмийн үйлдвэрт MC-ийг шахмал холбогч, тогтвортой ялгардаг материал, капсулын ханын материал болгон ашигладаг. Түүний термогелляцийн шинж чанар нь тодорхой найрлагад хяналттай ялгарах боломжийг олгодог. Нэмж дурдахад MC-ийг хүнсний үйлдвэрт соус, дүүргэгч, талх гэх мэт хүнсний өтгөрүүлэгч, тогтворжуулагч, эмульгатор болгон ашигладаг.
6. Аюулгүй байдал ба био задрал
CMC нь аюулгүй хүнсний нэмэлт гэж тооцогддог. Өргөн цар хүрээтэй хор судлалын судалгаагаар CMC нь санал болгосон тунгаар хүний биед хоргүй болохыг харуулсан. CMC нь байгалийн целлюлоз дээр суурилсан дериватив бөгөөд биологийн задрал сайтай тул байгаль орчинд харьцангуй ээлтэй, бичил биетний нөлөөгөөр задрах боломжтой.
MC нь аюулгүй нэмэлт гэж тооцогддог бөгөөд эм, хоол хүнс, гоо сайхны бүтээгдэхүүнд өргөн хэрэглэгддэг. Түүний ион бус шинж чанар нь түүнийг in vivo болон in vitro орчинд маш тогтвортой болгодог. Хэдийгээр МК нь CMC шиг биологийн хувьд задрах чадваргүй боловч тодорхой нөхцөлд бичил биетний нөлөөгөөр задрах чадвартай байдаг.
Хэдийгээр карбоксиметил целлюлоз ба метил целлюлоз хоёулаа байгалийн целлюлозоос гаралтай боловч химийн бүтэц, физик шинж чанар, хэрэглээний талбараас шалтгаалан практик хэрэглээнд өөр өөр шинж чанартай байдаг. CMC нь усанд сайн уусах, өтгөрүүлэх, түдгэлзүүлэх шинж чанараараа хүнс, эм, үйлдвэрлэлийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг бол MC нь дулаан гельний шинж чанар, тогтвортой байдлын улмаас барилга, эм, хүнсний үйлдвэрүүдэд чухал байр суурийг эзэлдэг. Аль аль нь орчин үеийн үйлдвэрлэлд өвөрмөц хэрэглээтэй бөгөөд хоёулаа ногоон, байгаль орчинд ээлтэй материал юм.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 10-р сарын 18